Stoikiometri

Rajah stoikiometri berkenaan tindak balas pembakaran metana.

Stoikiometri merujuk kepada hubungan kuantiti bahan dan hasil tindak balas kimia. Stoikiometri dibina atas asas hukum pengabadian jisim, di mana jumlah jisim bahan tindak balas berkekalan dan sama dengan jisim jumlah hasil tindak balas. Dengan ini, jisim bahan atau hasil tindak balas telah diketahui, kandungan bahagian lagi satu dapat dikira.

Mengambil contoh persamaan pada rajah:

$${\ce {CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O}}$$

Satu molekul metana bertindak balas dengan dua molekul oksigen gas untuk memberi satu molekul karbon dioksida dan dua molekul air. Tindak balas ini ialah contoh tindak balas pembakaran yang lengkap. Stoikiometri meneliti hubungan nilai-nilai dalam persamaan tindak balas, dan mengira jumlah hasil terbentuk dan jumlah bahan yang diperlukan. Hal ini digelar sebagai stoikiometri tindak balas. Dengan perkaitan mol dengan jisim atom relatif, nisbah yang dibina dalam stoikiometri dapat digunakan untuk menentukan jumlah jisim bahan/hasil; ini dipanggil sebagai stoikiometri komposisi.

Stoikiometri gas pula menilai tindak-tindak balas melibatkan gas, dengan parameter suhu, tekanan dan isi padu gas-gas terlibat diketahui dan dianggap sebagai gas unggul. Bagi gas, nisbah isi padu adalah sama secara ideal berdasarkan hukum gas unggul, tetapi nisbah jisim dalam satu tindak balas perlu dikira berdasarakna jisim molekul bahan-bahan terlibat. Dalam persekitaran nyata, jisim molar pula digunakan oleh kerana kewujudan isotop.

Definisi

Jumlah stoikiometrik atau nisbah stoikiometrik reagen adalah nombor atau nisbah optimum di mana, dengan mengandaikan bahawa tindak balas berlangsung sehingga selesai:

1. Semua reagen dimakan (habis bertindak balas)
2. Tiada kekurangan reagen
3. Tiada reagen berlebihan (sisa)

Penukaran Jisim ke Mol

Stoichiometri bukan sahaja digunakan untuk mengimbangi persamaan kimia tetapi juga digunakan dalam penukaran, contohnya, menukar dari gram ke tahi lalat menggunakan jisim molar sebagai faktor penukaran, atau dari gram ke mililiter menggunakan ketumpatan (ketumpatan). Sebagai contoh, untuk menentukan jumlah NaCl (natrium klorida) dalam 2 gram sebatian ini, ia kemudiannya boleh ditukar dengan cara:

${\frac {2.00{\mbox{ g NaCl}}}{58.44{\mbox{ g NaCl mol}}^{-1}}}=0.034\ {\text{mol}}$

Rujukan

• Zumdahl, Steven S. Chemical Principles. Houghton Mifflin, New York, 2005, pp 148–150.
• Internal Combustion Engine Fundamentals, John B. Heywood